多层框架结构课程设计计算书

1多层框架结构课程设计设计计算书2目录1、单层或多层混凝土结构课程设计任务书32、课程设计计算书72.1设计资料72.2结构布置及结构计算简图的确定82.3荷载计算102.4内力计算162.5内力组合282.6截面设计322.6.1梁的截面配筋322.6.2柱的截面配筋373、参考文献资料4331.单层或多层混凝土结构课程设计任务书1.1设计任务1.1.1设计题目：某大学学生宿舍框架结构设计1.1.2设计条件7层钢筋混凝土框架结构学生宿舍，设计使用年限为50年，其建筑平面图和剖面图分别如图1-1、图1-2所示，L1=5.4m（5.7m、6m），H1=4.2m（4.5m）。楼面和屋面采用现浇钢筋混凝土肋形楼盖结构；屋面采用柔性防水，屋面构造层的恒载标准值为3.24kN/㎡；屋面为上人屋面，活荷载标准值为2.0kN/㎡（3kN/㎡、4kN/㎡）；楼面构造层的恒载标准值为1.56kN/㎡；楼面活荷载标准值为2.0kN/㎡（2.5kN/㎡、3kN/㎡）；墙体采用灰砂砖，重度=18kN/m3，外墙贴瓷砖，墙面重0.5kN/㎡，内墙面采用水泥粉刷，墙面重0.36kN/㎡；木框玻璃窗重0.3kN/㎡,木门重0.2kN/㎡；混凝土强度等级和钢筋级别请自行选择。建设地点位于某城市郊区，底层为食堂，层高5.0m，2～7层为学生宿舍，层高4.2m，室内外高差0.6m，基础顶面标高-1.500m。基本风压0=0.5kN/㎡（0.45kN/㎡、0.4kN/㎡）。试对该结构进行结构设计，不考虑抗震设防。图1-1标准层平面图1.1.2设计内容（1）确定构件截面尺寸、材料选用；（2）荷载计算；4（3）对一榀框架进行内力分析、计算及组合；（4）框架构件截面设计。图1-2I—I剖面图1.1.3设计成果（1）设计计算说明书一份课程设计计算说明书应装订成册，要求打印（严禁复印），应包括以下内容：1）封面：包括课程设计名称、学院（系）及专业名称、学生姓名、学号、班级、指导教师姓名，以及编写日期等。2）目录：应注意与设计计算书相对应，尽量细致划分、重点突出。3）课程设计任务书4）课程设计计算书：课程设计计算书主要记录全部的设计计算过程，应完整、清楚、5整洁、正确。计算步骤要条理清楚，引用数据要有依据，采用计算图表和计算公式应注明其来源或出处，构件编号、计算结果（如构件截面尺寸、配筋等）应与图纸表达一致，以便核对。当采用计算机计算时，应在计算书中注明所采用的计算机软件名称及代号，计算机软件必须经过审定（或鉴定）才能在工程设计中推广应用，电算结果应经分析认可。荷载简图、原始数据和电算结果应整理成册，与手算计算书统一整理。选用标准图集时，应根据图集的说明，进行必要的选用计算，作为设计计算书的内容之一。计算书中图表及公式必须打印。5）参考文献：列出主要的参考文章、书籍等。6）封底（2）结构施工图，主要包括：1）标准层结构平面布置图；2）横向框架配筋图。设计图纸要求：依据国家制图标准《房屋建筑制图统一标准》（CB／T50001－2001）和《建筑结构制图标准》（GB／T50105－2001），采用铅笔或CAD绘图，设计内容满足规范的要求，图面布置合理，表达正确，文字规范，线条清楚，达到施工图要求。凡不符合《房屋建筑制图统一标准》和《建筑结构制图标准》，图纸表达不清、不正确、结构构造关系混乱和文字不规范者，一律返工重画。1.1.4设计参考进度及要求第一天：布置设计任务，阅读设计任务书、指导书及设计例题，复习有关课程内容。确定建筑结构平面布置图草图；第二天：进行结构设计参数计算；第三天：进行框架内力计算及内力组合；第四天：进行框架截面设计计算及绘制配筋草图，第五天、第六：绘制结构平面布置图、计算框架配筋图；第七天：整理计算书；第八天：答辩（施工图全部要求提供手画图，建议采用A2图纸绘图，此外，也可附上CAD图，将作为最终成绩评定参考）1.1.5参考资料（1）李汝庚、张季超主编.混凝土结构设计[M].北京：中国环境科学出版社，2002.（2）中华人民共和国标准.混凝土结构设计规范GB50010-2002[S].（3）孙香红、李红主编.实用混凝土结构设计[M].西安：西北工业大学出版社，2008.1.1.6成绩评定（1）课程设计的成绩构成课程设计的成绩由三部分构成，各部分成绩所占比例如下：设计成果（包括设计计算书6和设计图纸）占50％；设计过程（包括设计态度和创新精神）占30％；设计答辩（包括自述情况和回答问题情况）占20％。l）设计成果设计成果包括：概念是否清楚；设计条理是否清晰；设计方案是否正确、合理；设计方案的确定是否经过充分论证；设计参数的选择是否正确；设计计算部分是否完整、正确；设计图纸是否满足施工图的要求；设计计算书是否符合规范、内容是否完整、书写是否清楚、层次是否分明；文字是否流畅；手绘和计算机绘图是否合理搭配运用。2）设计过程设计过程包括：设计的进度是否符合要求；能否按时完成规定的设计任务；对待设计技术问题是否具有严谨的科学态度；是否具有求实与探索创新精神；能否主动学习；是否遵守纪律。3）设计答辩设计答辩包括：自述表达是否清楚；自述内容是否完整；回答问题是否完整、准确；分析问题、解决问题的能力如何；是否具有一定的应变能力。（2）课程设计的成绩评定标准课程设计成绩分优、良、中、及格、不及格五个等级。1）优：设计思路清晰，结构方案良好。设计参数选择正确，选择依据充分，设计计算内容完整，正确无误。设计图纸满足工程制图要求，表达内容满足课程设计要求，正确无误。图面整洁，布局合理。设计计算书规范、完整，语言表达逻辑性强，书写清晰，有条理。设计态度端正。2）良：设计思路清晰，结构方案合理。设计参数选择正确，选择依据较充分，设计计算内容完整、正确。设计图纸能满足工程制图要求，表达内容能满足课程设计要求。图面较整洁，布局较好。设计计算书规范、完整。语言表达逻辑性较强，书写清晰，有条理。设计态度端正。3）中：设计思路较清晰，结构方案基本合理。设计参数选择基本正确，主要参数的选择有依据。设计计算内容完整，有少量错误。设计图纸主要内容满足工程制图要求，表达内容满足课程设计要求。图面基本整洁。设计计算书较规范，内容完整。语言表达有一定的逻辑性，书写整齐。设计态度基本端正。4）及格：设计思路基本清晰，结构方案基本合理。主要设计参数选择正确。设计计算内容基本完整，有一些错误。设计图纸基本满足工程制图要求，表达内容基本满足课程设计要求。图画基本整洁。设计计算书基本规范，内容基本完整，语言表达有一定的逻辑性，书写整齐。设计态度基本端正。5）不及格：设计思路不清晰，结构方案不合理。关键设计参数选择有错误。设计计算内容不完整，计算有明显错误。设计图纸基本满足工程制图要求，设计图纸表达内容不满足7课程设计要求。设计计算书不规范，内容不完整。设计态度不端正。2.计算书某大学7层学生宿舍楼，采用钢筋混凝土框架结构，没有抗震设防要求，设计年限为50年，试设计该结构(限于篇幅，本例仅介绍轴框架结构的设计)。2.1设计资料7层钢筋混凝土框架结构学生宿舍，设计使用年限为50年，其建筑平面图和剖面图分别如图1-1、图1-2所示，L1=6m，H1=4.5m。(1)设计标高：室内设计标高土0.000相当于绝对标高4.400m，室内外高差600mm。(2)墙身做法：墙体采用灰砂砖，重度=18kN/m3，外墙贴瓷砖，墙面重0.5kN/㎡，内墙面采用水泥粉刷，墙面重0.36kN/㎡。(3)楼面做法：楼面构造层的恒载标准值为1.56kN/㎡；楼面活荷载标准值为2.5kN/㎡。(4)屋面做法：屋面采用柔性防水，屋面构造层的恒载标准值为3.24kN/㎡；屋面为上人屋面，活荷载标准值为2.0kN/㎡。(5)门窗做法：木框玻璃窗重0.3kN/㎡,木门重0.2kN/㎡。(6)地质资料：位于某城市的郊区，底层为食堂，层高4.5m,2~7层位学生宿舍。(7)基本风压：4.002mkN。(8)材料选择：混凝土强度等级C35，钢筋级别HRB400和HPB300。8图1-1建筑平面图9图1-2建筑剖面图2.2结构布置及结构计算简图的确定结构平面布置如图2-1所示。各梁柱截面尺寸确定如下：10图2-1结构平面布置图边跨(AB、CD跨)梁：mmllh)1000~7.666(8000121)121~81(，取mmh1000；hb)31~21(，取mmb400。边柱和中柱(A轴、B轴、C轴)连系梁：取mmmmhb500250；中柱截面均为mmmmhb600500，边柱截面均为mmmmhb500450现浇楼板厚mm120结构计算简图如图3-59所示根据地质资料，确定基础顶面标高为m5.1，由此求得底层层高为m5.6。各梁柱构件的线刚度经计算后列于图2-2。其中在求梁截面惯性矩时考虑到现浇楼板的作用，取02II（0I为未考虑楼板翼缘作用的梁截面惯性矩）。图2-2结构计算简图：单位；×10-3E（m3）11AB、BC跨梁：)(1033.80.814.01212333mEEi中柱：上部各层柱)(1000.25.46.05.0121333mEEi底层柱)(1038.15.66.05.0121333mEEi边柱：上部各层柱)(1004.15.45.045.0121333mEEi底层柱)(1072.05.65.045.0121333mEEi各节点梁的线刚度与柱的线刚度比均大于32.3荷载计算1.恒荷载计算(1)屋面框架梁线荷载标准值：屋面构造层的恒载标准值3.24kN/㎡120mm厚现浇钢筋混凝土楼板20.32512.0mkN224.6mkN屋面恒荷载边跨(AB、BC跨)框架梁自重mkN0.102500.14.0梁侧粉刷mkN6.01702.0)12.00.1(2mkN6.10因此，作用在顶层框架梁上的线荷载为：mkNggBCAB6.101717mkNggBCAB44.37624.62727(2)楼面框架梁线荷载标准值12楼面构造层的恒载标准值1.562mkN120mm厚现浇钢筋混凝土楼板20.32512.0mkN256.4mkN边跨框架梁及梁侧粉刷mkN6.10边跨填充墙自重灰砂砖mkN12.1518)0.15.4(24.0墙粉刷mkN52.236.0)0.15.4(2mkN64.17作用在中间层框架梁上的线荷载为：mkNggBCAB24.2811mkNggBCAB36.27656.422(3)屋面框架节点集中荷载标准值边柱连续梁自重kN75.1825650.025.0粉刷kN56.11762)12.050.0(02.0m9.0高女儿墙自重kN44.1918620.09.0粉刷kN67.3176202.09.0连续梁传来屋面自重kN16.5624.6621621顶层边节点集中荷载kNGGCA58.9977D、E连续梁自重kN75.1825650.025.0粉刷kN56.11762)12.050.0(02.0连续梁传来屋面自重kN37.8224.664.12124.6621621顶层D、E节点的集中荷载kNGGED68.10277中柱连续梁自重kN75.1825650.025.0粉刷kN56.11762)12.050.0(02.0连系梁传来屋面自重kN42.5224.664.1顶层中节点集中荷载kNGB73.72713(4)楼面框架节点集中荷载标准值边柱连系梁自重kN75.18粉刷kN56.1木窗自重kN59.23.04.26.3墙体面积279.10)4.26.3()0.15.4()45.06(mm墙体自重kN61.461879.1024.0外墙贴瓷砖kN4.55.079.10内墙粉刷kN88.336.079.10框架柱自重